DE2840280A1

DE2840280A1 - Verfahren zum trockenen tunnelvortrieb bei der rohrvorpressung

Info

Publication number: DE2840280A1
Application number: DE19782840280
Authority: DE
Inventors: Martin Herrenknecht
Original assignee: HERRENKNECHT ING BUERO
Current assignee: HERRENKNECHT ING BUERO
Priority date: 1978-01-03
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1979-07-05
Also published as: CH612726A5; DE2840280B2

Description

Verfahren zum trockenen Tunnelvortrieb
bei der Rohrvorpressung bei der Rohrvorpressung Es ist dem Tunnelbaufachmann bekannt, dass ein Tunnel stollen im Schutze eines hydraulisch vorgetriebenen Schildes und eines sich an denselben anschliessenden 1Jachlaufrohres abgebaut werden kann. Der Ausbruch der Stollenbrust erfolgt dabei entweder von Hand mit Bohrhämmern, Bohrmaschinen etc., oder bei grossen Stollenquerschnitten mit Hilfe sogenannter Vollausbruchbohrwagen, die gleichmässig automatisch vorgeschoben werden. Diese weisen etagenartig übereinander angeordnete Arbeitsbühnen auf, welche die nach verschiedenen Richtungen zeigenden Bohrgeräte tragen.
Alle diese bekannten Tunnelvortriebsverfahren zeichnen sich durch den gemeinsamen Nachteil aus, dass mit den bisher zur Verfügung stehenden Mitteln ein kontinuierlicher und vollmechanischer Vortrieb nicht möglich ist.
So muss insbesondere das gelöste Gestein mittels Fördergeräten aus dem Stollen herausgefahren werden, wobei selbst bei maschinell er Schutterung die Ladegeräte und Förderwagen bzw. Förderbänder getrennt bedient werden müssen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum trockenen Tunnelvortrieb vorzuschlagen, die einen vollmechanischen, kontinuierlichen Abbau einschliesslich der selbsttätigen Abtragung des abgebauten Materials gestatten, so dass die gesamte Einrichtung von einer einzigen, im Bereich des Nachlaufrohres stationierten Bedienungsperson bedient und kontrolliert werden kann.
Diese Aufgabe wird dank der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Einrichtung gelöst, die in den Ansprtichen 1 und 2 der vorliegenden Patentschrift definiert sind.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulichlt.
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eile-Einrichtung zum trockcnen Tunnelvortrieb mittels Rohlsvolpressung, Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 1.
Gemäss der vereinfachten Darstellung in Fig. 1 befindet sich in einem Stollen 1, dessen Brust mit 2 bezeichnet ist, ein Schild 3, an welchen sich ein Nachlaufrohr 4 anschliesst. An das Nachlaufrohr 4 grenzen Betonrohre 5, welche beim Vortrieb des Tunnels hydraulisch nachgeschoben werden. Der Schild 3 ist an der Stelle 3a gegenüber dem Nachlaufrohr 4 beweglich und seine Lage relativ zum Nachlaufrohr 4 lässt sich mittels mehrerer hydraulisch betätigter Steuerzylinder 6 nach Bedarf korrigieren.
Am Oberteil der Nachlaufrohr-Innenwand ist eine Führungsschiene 7 (siehe auch Fig. 2) berestigt, an welcher ein insgesamt mit 8 bezeichnetes Ausbruchgerät aufgehängt ist. Zwischen zwei mittels nicht gezeigter Rollen auf der Schiene 7 geführten Wangen 9 ist an einem Gelenk ein Vierkantrohr-Ausleger 10 so aufgehängt, dass derselbe sowohl vertikal als auch horizontal, d.h. in beliebigen Winkellagen verschwenkt werden kann. Der Aufbau eines solchen Gelenkes ist dem Fachmann bekannt und braucht daher nicht im einzelnen erläutert und dargestellt zu werden. Der Ausleger 10 ist als Teleskopausleger ausgebildet, dessen vorderer Abschnitt 11 in Richtung des Doppelpfeiles 12 in den hinteren Abschnitt hineingezogen bzw. aus diesem herausgeschoben werden kann. Am vorderen, der Stollenbrust 2 zugewandten Ende trägt der Ausleger 10 eine Ausbruchschaufel 14, welche in Richtung des Doppelpfeils 15 hydraulisch betätigbar ist. Anstelle der dargestellten Schaufel kann der Kopf des Ausbruchgerätes auch mit Reisszähnen sowie rotierenden bzw. schlagenden Abbauwerkzeugen bestückt werden.
Die beschriebene Aufhängung des Ausbruchgerätes 8 an der Schiene 7 gestattet es, das Ausbruchgerät bei ungewollt er Verrollung des Nachlaufrohres 4 nach dem Lösen einer Arretierung wieder zu zentrieren.
Unterhalb des Ausbruchgerätes 8 ist ein endloses Förderband 18 angeordnet, das sich über Rollen 19 auf das Betonrohr 5 abstutzt. Das Förderband 18 kann mit zwei unterschiedlichen Fördergcschwindigkeiten arbeiten und beschickt einen unter seinem Auslauf 20 angeordneten Transportwagen 21. Dieser ist auf einem automatischen Schiebetisch 22 angeordnet, der einen Anschlag 22a für die in Fig. 1 dargestellte Endlage des Transportwagens 21 aufweist. Der automatische Schiebetisch 22 kann beispielsweise mit einer geschwindigkeitsabhängigen Schaltung gekoppelt sein. Beim Wiedereintreffen des leeren Transportwagens 21 wird dagegen die höhere Bandgeschwlndigkeit eingeschaltet und gleichzeitig der Hydraulikzylinder 17 in Betrieb gesetzt. Der Transportwagen 21 ist bei dcr dargestellten Ausführungsform über Zugseile 15a/15b an eine hydraulische Winde 16 bzw. eine nicht mehr sichtbare Elektrowinde angeschlossen. So kann der Transportwagen 21 nach dem Beladen rasch ausgefahren und nach dem Austausch des abnehmbaren Kübels ohne Zeitverlust wieder dem Aktionsbereich des För derbandes 18 zugeführt werden.
Der Transportwagen 21 kann als Klappkübelwagen ausgebildet sein. Der Kübel selbst wird zum Entleeren vom Fahrgestell abgehoben; ein zweiter Kübel, welcher über dem Tunnelportal deponiert wird, kann somit rasch aufgesetzt werden.
Während des Betriebs sitzt der Bedienungsmann an der mit B bezeichneten Stelle seitlich des Förderbandes 18, von wo aus er sämtliche wichtigen Vorgänge überblicken und steuern kann.
Nachdem die Schaufel 14 durch entsprechende Manipulation an der Stollenbrust gefüllt wurde, wird der Auslegerabschnitt 11 so weit eingezogen, bis sich die Schaufel 14 oberhalb des Förderbandes befindet, so dass durch Kippen der Schaufel deren Inhalt auf das Förderband entleert wird.
Das Förderband 18 läuft in dieser Abbauphase mit der niedrigeren Geschwindigkeit und wird auf diese Weise auf seiner ganzen Länge mit Material beladen. Sobald dies der Fall ist, befindet sich der auf die Bandgeschwindigkeit abgestimmte Transportwagen 21 wieder im Arbeitsbereich des Bandabwurfs 20 (Stellung gemäss Fig. 1). Nun wird die höhere Förderbandgeschwindigkeit eingeschaltet und das Material in den Transportwagen 21 entleert, welcher dabei von dem Hydraulikzylinder 17 langsam vorgeschoben und dadurch gleichmässig gefüllt wird. Nach dem Füllen des Transportwagens 21, das etwa 20 Sekunden in Anspruch nimmt, wird der Wagen durch das Zugseil 15b aus dem Tunnel herausgezogen und das Förderband auf die niedrige Geschwindigkeit umgestellt.
Sobald der Kübel des Wagens 13 durch einen leeren ausgetauscht wurde, kann der Wagen durch die Winde 16 wieder unter das Förderband 18 gezogen werden, das bis dahin gerade wieder auf seiner Gesamtlänge beladen ist.
Dank dieser Zuordnung von Ausbruchgerät 8, Förderband 10 und Transporteinrichtung 21, 15a/15b/16, ist ein kontinuierliches Abtragen und Ausfahren des Materiales mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad und einem Minimum an Personalaufwand möglich. Es hat sich gezeigt, dass die beschriebene Einrichtung einen wirtschaftlichen Vortrieb gestattet, der bezüglich des konventionellen Rohrpressenvortriebs eine ca. zwei- bis dreifache Leistung ergi'>t.
Ein weiterer Vorteil dieses Systems liegt in der Möglichkeit, sämtliche wesentlichen Teile in einer Kompaktbaueinheit zusammenzufassen, die als Ganzes an die Stollenbrust nerangebracht und dort in Betrieb genommen werden kann. Wie Fig. 1 zeigt, ist innerhalb des Nachlaufrohres 4 sowohl das Ausbruchgerat 8, als auch die Elydraulische Winde 16 angeordnet, wobei im Bereich der Bedienungsstelle B noch der Fahrer sitzt, wo Elektrokasten und ferner das zentrale hydraulische Steueraggregat untergebracht sind. Die Einrichtung kann somit sofort in Betrieb genommen werden, nachdem das Förderband 18 in das Nachlaufrohr eingefahren wurde und die hydraulischen und elektrischen Anschlüsse angebracht sind.

Claims

Patentansprüche 1) Verfahren zum trockenen Tunnelvortrieb bei der Rohrvorpressung, mit einem an der Stollenbrust anliegenden Schild und einem sich direkt an denselben anschliessenden Nachlaufrohr, das von den nachfolgenden Rohren durch hydraulische Pressen zusammen mit dem Schild vorgeschoben wird, während die Stollenbrust im Schutze des Schildes mittels eines Ausbruchgerätes abgebaut und das gelöste Material durch das Nachlaufrchr und die sich an dasselbe anschliessenden Rohre abtransportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material vom Ausbruchgerät (8) an ein Förderband (18) und von diesem an einen Transportwagen (21) übergeben wird und das Förderband (18) mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben wird, deren niedrigere zum Beladen des gesamten Förderbandes, deren höhere zum Abwerfen des Materials in den Transportwagen 21) dient, wobei die niedrigere Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (18) so auf die Entladezeit des Transportwagens (21) abgestimmt ist, dass der leere Transportwagen (21) gerade wieder zurück ist, sobald das Förderband (18) praktisch auf seiner ganzen Länge mit Material beladen ist und das Material bunkert.
2) Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit einem an der Stollenbrust anliegenden Schild und einem sich direkt an denselben anschliessenden Nachlaufrohr, gekennzeichnet durch ein am Oberteil des Nachlaufrohres (4) gelenkig aufgehängtes Ausbruchgerät (8), dessen aus dem Nachlaufrohr (4) in Richtung des Schildes (3) herausragender Ausleger (lo) sowohl teleskopisch ein- und ausziehbar als auch um seine eigene Längsachse drehbar ist, ein endloses Förderband (18), dessen Aufgabeende im Aktionsbereich des Ausbruchgerätes (8), unterhalb des letzteren, angeordnet ist und dessen Abwurfende (20! oberhalb des Transportwagens (21) liegt, der mit Antriebsmitteln (15a, 15b, 16) verbunden ist, welche den Transportwagen (21) während des Ladevorganges unter dem Abwurfende (20) des Förderbandes (18) durchziehen, dann einer Entladestelle zuführen und wieder zurückbringen, wobei das Förderband (18) einen für zwei untersehiedliche Bandgeschwindigkeiten ausgelegten Antrieb besitzt, zu dem Zwecke, beim Beladen des Transportwagens (21) die höhere, beim Entladen desselben die niedrigere Bandgeschwindigkeit zu verwenden) um den Förderwageninhalt zu bunkern.
3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbruchgerät (8) über ein Drehgelenk an mindestens einer gekrümmten, der Wandung des Nachlaufrohres (4) in Umfangsrichtung folgenden Schiene (7) aufgehängt und in derselben zwecks Ausgleichs einer Verrollung des Nachlaufrohres (4) verschiebbar und in der gewünschten Lage arretierbar ist.
4) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (21) zur Aufnahme des abgebauten Materials einen leicht auswechselbaren Kübel aufweist und für die Bewegung während des Ladevorganges mit einem Hydraulikzylinder (17), für den Hin-und Rücktransport zur Entladestelle über Zugseile (15a/15b) mit je einer Winde (16) gekoppelt ist.